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1、基于PLC的烟烟草企业自动动化物流控制制系统Tobaccoo enteerprisse loggisticcs auttomatiion coontroll systtem baased oon PLCC专 业:电电气工程及其其自动化姓 名:指 导 教 师:申请学位级别:学士论文提交日期: 20133年6月100日论文提交日期:天津科技大大学摘要随着经济的发展展,科技的进进步,人们生生活水平的不不断提高,人人们对吸烟与与健康问题更更加重视,如如何提高卷烟烟产品质量、降降低卷烟焦油油量、减少吸吸烟对身体健健康的不良影影响一直是烟烟草行业的重重要研究内容容。以现在国国内外的情况况看来,基于于PLC
2、的自自动化物流控控制系统对于于烟草企业已已经越来越重重要。其重要意义在于于:1保证烟烟草企业产品品的质量。22有助于研究究烟草自然醇醇化的机理和和性质。3可可以有效地改改善企业的生生产效率和降降低企业的管管理难度和一一些其他的运运营成本,例例如人力成本本等等。4可可以有效地提提高生产的安安全系数。本研究是针对提提高烟草烟草草企业的物流流控制系统在在生产中可以以带来的高生生产效率。该该控制系统分分为:数据管管理层、集中中监控层、过过程控制层和和设备控制层层。该控制系系统还包括批批次任务管理理,集中监控控,生产报表表和统计,控控制设备,保保护电机甚至至可以在危机机是紧急断电电,在线诊断断,报警,变
3、变频控制等很很多实用高效效的功能。这这些功能有利利于烟草企业业提高生产效效率,降低企企业的成本,使使企业更具备备市场竞争力力。该系统主控PLLC与现场控控制站采用分分布式I/OO结构进行现现场通讯,现现场控制站分分别布置在相相应的设备附附近,通过星星形网络拓扑扑结构连接工工业交换机。现现场控制层同同时支持串口口通讯的PRROFIBUUS和基于TTCP/UDDP的PROOFINETT协议,极大大地扩展了系系统的灵活性性和可靠性,减减少了现场电电缆的敷设量量,降低了建建设成本。该该系统的主要要组成部分包包括:储藏室室和发酵库温温湿度控制系系统由:中央央控制计算机机、无线数据据网、工业以以太网、大屏
4、屏显示器、无无线ZIGBBEE系统、无无线检测器(温温、湿度传感感器)等部分分组成。关键词: PLLC;物流控控制系统;监监控ABSTRACCTWith thhe devvelopmment oof ecoonomy, the progrress oof sciience and ttechnoology, the contiinuouss imprrovemeent off liviing sttandarrds, ppeoplee pay more attenntion to thhe prooblem of smmokingg and healtth, hoow to improove
5、thhe quaality of ciigarettte prroductts, reeducinng ciggarettte tarr, redduce tthe addversee effeects oof smooking on heealth has bbeen aan impportannt parrt of the ttobaccco inddustryy. To the ppresennt dommesticc and foreiign siituatiion, llogisttics aautomaation contrrol syystem basedd on PPLC ha
6、as beeen morre andd moree impoortantt for the ttobaccco entterpriises.Becausee of iits immportaant siignifiicancee: 1 eensuree the tobaccco ennterprrise pproducct quaality. 2 meechaniisms aand prropertties hhelp tto stuudy naaturall alcooholizzationn of ttobaccco. 3 can eeffecttivelyy imprrove tthe
7、prroducttion eefficiiency and rreducee the managgementt diffficultty andd somee otheer opeeratinng cossts, ssuch aas humman reesourcce cosst etcc. 4 can eeffecttivelyy imprrove tthe saafety factoor of produuctionn.This sttudy iis tarrgetedd at hhigh pproducction efficciencyy imprrove llogisttics cco
8、ntrool sysstem oof tobbacco enterrprisees in produuctionn can be brroughtt. Thee conttrol ssystemm is ddivideed intto: daata maanagemment, centrralizeed monnitoriing annd conntrol layerr, proocess contrrol laayer aand coontroll layeer. Thhe conntrol systeem alsso inccludess a baatch ttask mmanageeme
9、nt, centtralizzed moonitorring, produuctionn repoorts aand sttatisttics, contrrol eqquipmeent, mmotor proteectionn can even alarmm in tthe crrisis emerggency powerr-off, onliine diiagnossis, ffrequeency ccontrool, maany prracticcal annd effficiennt funnctionn. Theese fuunctioons coontribbute tto the
10、e tobaacco eenterpprisess to iimprovve prooductiion effficieency, reducce thee costt of eenterpprisess, makke entterpriises mmore ccompettitivee in tthe maarket.The sysstem mmain ccontrool PLCC and fieldd conttrol sstatioon usees disstribuuted II/O sstructture ssite ccommunnicatiion, oon-sitte connt
11、rol statiions aare reespecttivelyy arraanged in thhe viccinityy of tthe coorresppondinng equuipmennt, coonnectting tthe inndustrrial sswitchh throough tthe sttar neetworkk topoology. The fieldd conttrol llayer also suppoort seerial commuunicattion bbased on PRROFIBUUS andd TCP/UDP PROFIINET pprotocc
12、ol, ggreatlly exppandinng thee flexxibiliity annd relliabillity oof thee systtem, rreduciing thhe amoount oof on-site layinng cabble, rreduciing thhe connstrucction cost. The main compoonentss of tthe syystem incluude: tthe sttoragee and fermeentatiion teemperaature and hhumidiity coontroll systtem
13、coonsistts of: a ceentrall conttrol ccomputter, wwireleess daata neetworkk, inddustriial Ettherneet, laarge sscreenn dispplay, wirelless ZZIGBEEE systtem, wwireleess deetectoor (teemperaature, humiidity) and otherr compponentts.Keywordds: PLLC ; logiisticss systtem ; monittoringg目 录第一章 绪论论1第一节 现代代烟草
14、企业的的背景第二节 自动动化物流系统统的重要意义义第二章 烟草草企业的生产产流程第一节 工艺艺布局第二节 数据据管理第三节 控制制系统功能及及其特点第四节 分组组加工工艺的的特殊功能第三章 烟草草自动化物流流工艺设计第一节 概述述第二节 基本本工艺 第三节 系统统功能第四节 系统统建设方案第四章 PLCC控制系统硬硬件设计第一节 硬件设设计的要求第二节 输送系系统的基本控控制要求第三节 仓库系系统的控制面面板第四节 编程过过程中的问题题及解决方法法第五章 软件件设计第一节 PLCC控制系统软软件设计第二节PLC控控制系统程序序调试第三节 基RFFID的卷烟工厂厂物流PLCC控制系统信信息层设计
15、第四节 系系统设备层的的 PLC 电控网络拓拓扑设计第五节 卷烟烟工厂物流PPLC电控程程序设计第六章 结论与与展望参考文献致谢VI天津科技大学2013届本科生毕业设计 第一章 绪绪论第一节 现代代烟草企业的的背景 在现代代社会里,烟烟草行业一直直备受争议,人人们对吸烟与与健康问题日日益关注,如如何提高卷烟烟产品质量、降降低卷烟焦油油量、减少吸吸烟对人体的的不良影响一一直是烟草行行业的重要研研究内容,它它直接关系到到烟草行业能能否实现可持持续发展,随随着国民经济济的快速发展展,我国烟草草行业的规模模也在不断扩扩大,并成为为国家的经济济支柱产业之之一,所以面面对国际禁烟烟浪潮和世界界卫生组织框框
16、架条约束缚缚,烟草行业业健康地、可可持续地发展展具有现实的的意义。烟草草行业在我国国属于传统轻轻工业之一,其其生产过程十十分复杂,而而烟草仓库仓仓储和管理工工作质量是烟烟草生产和销销售中的关键键环节,因此此建设烟草仓仓库实时监测测控制系统具具有非常重要要的实际意义义和应用价值值。而且在卷卷烟生产和储储存过程中,对对于烟草质量量的保证至关关重要。烟厂厂中的仓储环环境对卷烟品品质影响很大大,传统烟草草仓库环境质质量采用人工工测量记录,管管理人员对仓仓储环境缺乏乏有效的监测测手段。信息息化水平的提提高,为改进进烟草行业生生产和销售阶阶段的仓储管管理方式提供供了新的手段段,研究建立立高效的烟草草仓库远
17、程环环境监测系统统具有非常重重要的实际意意义和应用价价值。 目的:烟厂建设本本着烟草行业业发展方向和和产业结构调调整政策,大大力推进技术术进步和产业业升级,以科科技创新提高高生产力水平平,充分利用用企业现有资资源,带动生生产要素的合合理流动,使使企业资源得得到优化配置置和充分利用用,尽量节省省建设投资。网络视频监控系系统将计算机机技术、多媒媒体技术、网网络技术与监监控技术有机机地结合起来来。它能将监监控系统和计计算机网络系系统连接起来来,使两个相相互独立的系系统开始走向向融合,在理理念和方式上上取得了重大大突破。利用用计算机网络络技术,将封封装成IP包包的监控信息息传送到网络络上,与现有有的信
18、息管理理系统融为一一体,使网络络中的每一台台多媒体计算算机上均可实实现对监控信信息的管理和和调用,提高高管理水平和和管理效率。网网络视频监控控系统的出现现已经超出了了传统监控的的范畴,在其其基础上增加加了管理的概概念。它事实实上已经成为为现代化管理理的一个有力力工具。“十二五”规划划明确提出要要以加快经济济发展方式转转变为主线,发发展战略新兴兴产业,推动动物联网研发发应用,同时时烟草行业“卷烟上水平平”总体规划进进一步强调要要积极推动中中国物联网建建设,瞄准物物联网前沿技技术,努力建建设覆盖全领领域,全过程程的中国烟草草物联网。基基于当前烟草草行业在仓储储物流方面的的物联网(主主要是传感器器,
19、条码技术术,射频识别别技术RFIID)应用已已基本成熟,北京九纯健健应用无线数数据网络,把把环境监测、安安防、视频监监控三者相结结合进行有效效联动,形成成网络智能化化监测系统,以以有效解决企企业的安全隐隐患(防火,防防水,防潮,防防盗,防入侵侵),并提供供准确的实时时数据,在烟烟草的储存与与片烟醇化方方面提供有利利的数据支持持,以便企业业可以减少各各种损失,降降低烟草企业业生产成本,提提高经济效益益。第二节 烟草企企业基于PLLC建立自动动化物流控制制系统的重要要意义(1)保证烟叶叶的产品质量量卷烟成品的质量量主要由原材材料烟叶的质质量决定,烟烟叶质量在经经过挑选后都都具备了较高高的品质,而而
20、持续保持高高品质最关键键的环节就是是其存放环境境,由于烟叶叶储存的特殊殊性,使得烟烟叶的存放成成为烟厂生产产过程中一个个很重要的环环节烟叶的特特性之一是在在高温环境下下容易吸收大大量水分,在在温度降低时时又释放出来来,结露成水水,造成微生生物的大量繁繁殖,引起烟烟叶大面积的的冲烧、变色色、变质、霉霉烂、虫蛀等等现象,造成成严重的经济济损失。在自自然的状态下下,仓库的环环境根据气候候的变化不能能持续满足存存储要求,所所以需要有效效地控制仓库库中的温度和和湿度,给烟烟叶存放带来来一个安全的的环境在实际际生产中,烟烟叶仓储的人人工监管存在在许多难以避避免的人为因因素失误,并并且对烟叶堆堆垛内部的温温
21、湿度测量更更是难以保证证数据的及时时、准确和可可靠。而烟叶叶仓库监测系系统将温度、湿湿度传感器布布置在烟叶堆堆垛内部和仓仓库的适宜位位置,可以实实时测量仓库库各处的温度度和湿度并及及时传送给监监控室,测量量数据能实时时显示在监控控室的电脑屏屏幕上,保证证监控人员能能够全面了解解烟叶仓库的的情况。一旦旦某点温度、湿湿度超过预定定设置,系统统将迅速向监监控人员报警警,详细显示示库房具体位位。置的异常常温度、湿度度变化,并指指导烟叶翻垛垛及通风等生生产操作,可可以有效预防防因温度、湿湿度变化引起起的烟叶变质质等各种事件件发生。(2)有助于研研究烟叶自然然醇化机理烟叶存储的另一一特殊性是烟烟叶经过相当
22、当时间的存储储过程后在颜颜色、香气、吃吃味方面都有有显著变化,这这种烟叶品质质的变化被称称为“自然醇化”,烟叶存放放过程实际就就是其自然醇醇化的过程。烟烟叶在自然醇醇化过程中对对环境要求很很高,不同质质量的烟叶其其最佳醇化时时间、存放要要求都不一样样;在烟叶自自然醇化过程程中对仓库环环境要求有适适当的温度、湿湿度、二氧化化碳和氧气的的含量,其中中仓库环境的的温湿度有决决定性影响,不不适宜的温湿湿度会造成烟烟叶过度醇化化使品质严重重下降。烟叶仓库的环境境监测系统采采集了烟叶的的醇化过程中中的第一手环环境资料,它它有助于合理理地掌握自然然醇化速度调调控,也为研研究醇化规律律和醇化预测测模型提供了了
23、大量信息,可可以逐步建立立库存烟叶醇醇化质量信息息档案,并根根据烟叶醇化化质量提出合合理的使用建建议。(3)提高生产产效率和管理理水平烟草仓库实时监监测管理系统统跟人工监管管相比具有不不可比拟的优优势,系统实实时性好、可可靠性高、操操作简便,可可有效地提高高生产效率和和管理水平。烟烟草仓库监测测系统数据采采样间隔时间间短,监测数数据既能定时时传输也可随随时召唤,布布置在烟叶堆堆垛内的定点点监测比人工工临时测量更更稳定和更准准确。烟草仓仓库实时监测测管理系统可可以实现自动动化生产管理理,是烟草行行业信息化系系统的重要组组成部分。(4)保障生产产安全烟草仓库环境监监测系统将已已有的气体传传感监测装
24、置置、防火报警警装置和视频频防盗装置结结合起来,实实现监测环境境温湿度、检检测室内易燃燃气体、非法法闯入报警等等系统功能,这这样形成一个个全方位的仓仓库环境安全全监测系统,可可以有效地保保障生产安全全。第二章 烟草企企业生产流程程第一节 工艺艺布局传统烟草制丝线线的工艺流程程是先将复烤烤厂加工后的的烟叶及烟梗梗分别进行回回潮、加料、切切丝、烘丝 ,然后将烟烟丝按照工艺艺要求进行掺掺配、加香,最最终形成卷烟烟品牌配方成成品烟丝。近近年来,以降降焦减害、提提高吸烟安全全性、提高卷卷烟产品品质质等目的“中式卷烟”快速兴起,分分组加工工艺艺作为实现“中式卷烟”的一种重要要手段,正受受到越来越多多的关注
25、。分分组加工工艺艺是在传统工工艺的基础上上,将多条制制丝线上的品品牌配方分成成若干横向子子模块或纵向向子模块,对对子模块按不不同的工艺进进行加工,再再将子模块组组装成品牌配配方,进行掺掺配、加香,最最终形成品牌牌配方成品烟烟丝。工艺流流程概述为适适应分组加工工新工艺的要要求,对原有有制丝线的工工艺布局重新新规划,调整整后的制丝线线工艺流程如如下图所示。调整后的制丝线线具有以下生生产线路。11)传统工艺艺线路:8000 kg/ hh制丝线 HDT烘丝丝机掺配加香成品烟丝;8000 kg/ hh制丝线KLK烘丝丝机 掺配加香 成品烟丝;3000kkg/ h 制丝线HDT烘丝丝机掺配加香成品烟丝;3
26、000 kg/ hh制丝线KL K烘烘丝机掺配加香成品烟丝。2)分组加工工工艺线路:8000 kg/ hh制丝线子模模块HDT烘丝丝机叶丝暂存柜柜;8000kkg/ h制制丝线子模块块KL K烘烘丝机叶丝暂存柜柜;3000 kg/ hh制丝线子模模块HDT烘丝丝机叶丝暂存柜柜;3000 kg/ hh制丝线子模模块KLK烘丝丝机叶丝暂存柜柜;叶丝暂存柜柜(模块组装装成品牌配方方) 掺配加香成品烟丝。控制系统的组成成及其配置根根据调整后工工艺要求,控控制系统划分分为6个工艺艺段 ,由66组PLC分分别控制:88000 kkg/h 叶叶片处理段ZZ1 ,叶丝丝处理段Z22, HDTT烘丝及掺配配处理
27、段Z33 ,30000 kg/h叶片处理理段Z7,KKLK烘丝机机处理段Z110和叶丝暂暂存柜处理段段Z11。其其中Z1,ZZ2,Z3,ZZ7为原有控控制系统,根根据分组加工工工艺要求修修改其PLCC及监控机任任务处理程序序;Z10,ZZ11为新增增控制段。改改造后的控制制系统网络结结构如下图,分为为数据管理层层、集中监控控层、过程控控制层和设备备控制层。第二节 数数据管理数据管理层包括括一台管理计计算机、交换换机及网络打打印机。管理理计算机上安安装微软SQQLServver20000数据库、VVisuall Basiic开发软件件、RSViiew32和和RSSqll软件。RSSSql是RRo
28、ckweellRSBBizWarre系列软件件在制造企业业应用的产品品模块之一 ;在控制端端,RSSqql可以连接接RSLinnx和RSVView322;在数据库库端,RSSSql可以通通过OLEDDB 连接MMicrossoft SSQL Seerver 2000数数据库。本层层是厂级网与与控制系统的的接口,向上上与厂管理系系统及MESS系统进行数数据通信,向向厂领导和各各职能部门发发布生产数据据,为厂里的的决策提供依依据;向下对对监控计算机机下发生产批批次、任务信信息。在管理理计算机上安安装两块网卡卡,一块以太太网卡通过交交换机与厂级级网MES系系统连接;另另一块西门子子S716113以太
29、网卡卡通过OSMM交换机与控控制系统连接接。在管理计计算机上还可可以进行报表表的统计、保保存、查询、打打印,贮柜储储存物料的信信息查询等操操作。集中监控层包括括4台监控计计算机、1台台工程师站和和2台带光纤纤口的西门子子 OSM ITP622工业以太网网交换机。选选用的OSMM 集成基于于Web管理理功能,可通通过IE浏览览器观察网络络上各个交换换机的状态,根根据登录权限限还可对之进进行相应操作作 ,这样便便于远程监控控控制系统通通信状态。每每台监控计算算机上安装西西门子 S771613 以太网卡及及 RSViiew32 组态软件 ,通过 OOSM 交换换机与 PLLC 及管理理计算机进行行数
30、据交换;工程师站上上安装 RSS Logiix50000 软件并通通过 OSMM 交换机联联入光纤环网网 ,可以在在中央控制室室内对各控制制段PLC 程序在线查查看及修改。过程控制层包括括PLC控制制柜、现场操操作终端及其其带光纤口的的西门子OSSM ITPP62工业以以太网交换机机,共计6套套,控制6个个工艺段。各各PLC系统统之间以及PPLC与监控控机之间通过过抗电磁干扰扰能力强的1100M光纤纤环网连接。PPLC控制柜柜内的机架上上安装Rocckwelll Con22和trollLogixx 55633 CPU,并并配有以太网网卡(17556ENBT)和 DevviceNeet网卡(11
31、756DNB)。以以太网卡用于于将控制段PPLC通过OOSM 联入入光纤环网,DevicceNet网网卡用于联接接控制段内的的现场总线设设备,包括II/ O子站站、变频器、皮皮带秤、水分分仪等设备。现现场操作终端端安装在 PPLC 控制制柜的柜门上上 ,现场操操作终端选用用PANELL VIEWW 10000触摸屏,集集成了以太网网卡,通过OOSM交换机机与PLC数数据通讯。 设备控控制层包括II/ O子站站、变频器、软软启动器、皮皮带秤、水分分仪、流量计计以及传感器器检测机构和和现场执行机机构等设备。II/O子站的的内部布局如如下图所示。包包括Turcck BL220 接口模模块(BL220
32、GWDNNET)、电电源模块、数数字量输入DDI、数字量量输出DO、模模拟量输入AAI、模拟量量输出AO和和Turckk负载馈电器器,BL200接口模块的的功能是将子子站联入DeeviceNNet网;44kW以下电电机除采用变变频器外用负负载馈电器直直接启动。变变频器、水分分仪、皮带秤秤、流量计均均选用带有DDeviceeNet网卡卡的产品,作作为子站直接接联入Devvi2ceNNet网。第三节 控制系系统功能及其其特点1批次任务管理理功能管理计算机从MMES系统接接收生产批次次任务,并把把生产批次任任务分解下发发至相应的控控制段监控机机。监控计算算机有3种控控制选择模式式,分别为MMES控制
33、/ 远程控制制/ 本地控控制。正常生生产时,选择择MES控制制模式,控制制系统执行由由管理计算机机分解后的MMES系统下下发的批次任任务;当MEES系统出现现故障时,选选择远程控制制模式,控制制系统执行在在监控机上手手工录入的批批次任务;当当需要在现场场调试、检修修设备时,选选择本地控制制模式,可以以通过现场的的启动、停止止按钮对电机机进行本地控控制。2集中监控功能能监控计算机通过过图形化界面面对生产线进进行实时监控控。控制功能能包括生产线线的控制模式式选择,工艺艺参数和设备备参数的设定定,生产线启启动、停止操操作等。监视视功能采用图图形界面,并并完全按照生生产线工艺流流程布置,具具有生产线设
34、设备单机,分分段或全局工工艺流程运行行状态显示以以及工艺参数数和设备参数数的实时显示示功能。监控控机上还具有有安全权限管管理设置功能能,操作人员员或系统管理理人员进入监监控系统必须须先登录,通通过不同用户户身份的安全全级别进行权权限控制 ,从而保证系系统的安全、正正常运行。3生产报表,统统计功能每一批任务完成成自动形成生生产报表,包包括任务批次次号、使用的的配方参数、开开始和结束时时间,重要工工艺指标的最最大、最小、平平均值及标准准偏差等统计计参数,便于于质检部门评评价产品质量量。4设备控制功能能控制系统具有手手动和自动两两种工作方式式,维修设备备时,采用单单机手动方式式;正常生产产时,采用自
35、自动方式。在在手动方式下下,操作员可可以在现场通通过本地开关关盒上的按钮钮完成电机的的启停,通过过现场操作终终端画面上的的按钮实现单单个电磁阀的的通断。在自自动方式下,操操作员可通过过工艺段监控控计算机操作作画面上的启启动/停止功功能键实现对对生产线的自自动控制,最最终满足工艺艺参数的要求求。5电机保护和紧紧急断电功能能控制系统对每台台电机都提供供保护功能,同同时提供紧急急断电功能,在在各工艺段关关键位置设置置明显的紧急急按钮,以备备在紧急情况况下能迅速切切断整个工艺艺段的动力电电源和控制电电源。6回路控制功能能对需要调节的润润叶筒温度、增增温增湿机压压力、加香流流量等进行PPID回路控控制,
36、回路控控制画面如下下所示。PIID参数在监监控机上设置置,有手动和和自动两种控控制模式。在在手动控制模模式时,各回回路控制器输输出由操作员员直接输入数数据调节;在在自动控制模模式时,各回回路控制器输输出由PIDD软件自动调调节。7在线诊断功能能控制系统可以在在线诊断工艺艺段或主机设设备启动条件件是否满足,并并提示尚未满满足的条件,为为操作人员的的操作提供指指导。控制系系统的运行非非常依赖于网网络,一旦出出现网络故障障,会导致工工艺段甚至整整个生产线停停产,通过网网络在线诊断断可以对工业业以太网和现现场总线故障障显示、定位位,为维修人人员快速排除除网络故障提提供帮助。8报警功能各工艺段均有完完善
37、的故障声声光报警及消消除声光报警警功能,可在在监控机上对对报警进行确确认和复位,并并通过不同颜颜色区分报警警的状态,是是故障已消失失,还是仍处处于故障状态态。9变频控制功能能喂料机上的提升升带及贮柜底底带等需调节节转速的电机机均采用变频频器进行控制制,并选装DDevi2cceNet接接口网卡,使使各段变频器器均以现场总总线方式与PPLC通讯,实实现数字化信信息交换。第四节 分组加加工工艺的特特殊功能采用分组加工工工艺时,传统统方式中的一一个品牌配方方被分成若干干子模块,这这些子模块分分别经KLKK薄板式烘丝丝机和HDTT气流式烘丝丝机加工 ,再进到叶丝丝暂存柜中贮贮存,待整个个配方的所有有子模
38、块加工工完毕后,才才允许出料至至掺配、加香香 ,制成成成品烟丝。1叶片处理采用分组加工工工艺时,子模模块生产批次次最大投料量量为240000kg,而而贮叶柜的最最大贮存能力力只有80000kg,因因此贮叶柜控控制系统增加加了不停机情情况下的自动动换柜功能,可可以保证连续续生产,提高高了设备使用用效率。2叶丝暂存柜进进料由于KLK薄板板式烘丝机和和HDT气流流式烘丝机可可以并行生产产,因此与普普通贮柜不同同,叶丝暂存存柜可以同时时接受两条生生产线的进料料任务,叶丝丝暂存柜控制制系统任务管管理程序在设设计中充分考考虑了这个特特点,满足了了工艺要求。在在多个模块先先后进入多个个暂存柜的情情况,控制系
39、系统首先判断断模块是否属属于同一个配配方,如果不不同,则不允允许进料同时时提示操作人人员;当暂存存柜内只有一一个配方,且且只有部分子子模块时,由由于柜内所贮贮存的烟丝并并非一个完整整的品牌配方方,因此控制制系统将贮柜柜出料设定为为锁定状态,不不允许出料同同时提示操作作人员;待该该品牌的全部部模块均已进进柜完毕,将将多个模块组组装成为品牌牌配方后,控控制系统才允允许暂存柜出出料。3叶丝暂存柜出出料多个暂存柜内的的品牌配方组组装完毕后,为为保证品牌的的均匀一致性性,要求多个个暂存柜同步步出料,并且且出柜的相对对误差小于0.5%。为为保证出柜精精度,在暂存存柜底带安装装了轴编码器器,用于精确确检测暂
40、存柜柜底带运行的的距离。由于于需要保证的的是相对误差差,因此任选选一个暂存柜柜作为基准柜柜,另外一个个暂存柜作为为比较柜;运运行时,将两两个编码器的的反馈计数比比较,误差大大于设定值时时,调节比较较柜的底带变变频器速度,从从而保证暂存存柜的出料同同步,控制原原理如下暂存存柜底带同步步控制原理图图所示。经实实测,同步出出料时的相对对误差小于0.5%,满满足工艺要求求。第三章 烟草自自动化物流工工艺设计第一节 概述随着自动化物流流系统在国内内各卷烟厂制制丝、卷接包包生产线的物物料贮存、处处理和供应上上的逐步应用用,可实现大大规模卷烟生生产中的原料料自动配方、辅辅料自动供应应、成品自动动配送、备件件
41、自动存取,使使卷烟厂的物物料流动与转转移更趋合理理。物流系统统自动化已成成为提高烟草草企业自动化化水平和管理理水平的重要要手段,对节节约人力和土土地资源、加加快资金周转转、提高生产产效率和产品品质量都具有有重要意义。基基本设计思想想卷烟自动化化物流涉及打打叶复烤、制制丝、卷接包包生产过程以以及物料处理理、搬运作业业、仓库管理理、信息系统统等方面。在在规划过程中中要把物料搬搬运过程中的的所有环节(包包括运输、装装卸、储存、生生产和包装等等)当作一个个整体的物流流系统来考虑虑,并要与卷卷烟厂的布置置密切结合,使使卷烟厂的物物料流动科学学合理,缩短短物料流动周周期,实现卷卷烟厂整体规规划和总体效效益
42、的最佳化化。物流设计计要以流动的的观点作为出出发点,并贯贯穿整个设计计的始终,以以保证人流、物物流、信息流流达到合理化化,并运用系系统分析的方方法求得系统统的整体优化化;整个规划划设计是从宏宏观到微观,又又从微观到宏宏观的反复迭迭代、并行设设计的过程,也也就是通过从从系统到局部部,又从局部部到系统的不不断反馈,最最后使整个方方案得以修正正完善。在保保证物料流量量的前提下,工工艺流程和设设备布局要尽尽量简洁,从从而减少投资资并提高系统统运行的稳定定性。总体工工艺设计物料料情况物料的的外形尺寸、重重量及包装形形式是物流设设计中最先考考虑,也是最最重要的影响响因素,后续续的设备选型型、性能设计计都是
43、围绕物物料而确定的的。物料包括括使用的物料料和相关的载载体,载体主主要有托盘类类(木质、钢钢、塑料等)和和箱类(钢、塑塑料等)。卷卷烟企业中一一般使用四向向进叉式欧式式托盘,主要要规格有:11200mmm1000mmm150mmm(用于成品品、辅料),11200mmm800mmm150mmm(用于纸箱箱烟包、夹板板烟包、箱皮皮、烟箱、丝丝束)。片烟烟、烟梗、膨膨胀烟丝一般般放在箱体中中,箱体底部部结构尺寸类类似于托盘,便便于叉车、堆堆垛机、自导导引车(AGGV)作业。烟烟机备件根据据尺寸大小和和重量的不同同,可分别存存储在托盘(11200mmm1000mmm150mmm)、钢箱、塑塑料小箱中。
44、纸纸箱烟包由于于在运输和存存放过程中经经常受压变形形,尺寸变化化范围较大,设设计时应充分分考虑实际的的最大变形量量,并以此作作为相关设备备选型和工艺艺设计的依据据。丝束进入入生产线前要要求恒温、恒恒湿,所以可可存储在辅料料库中。在不不同规格尺寸寸物料的立体体仓库设计中中,可分别设设计不同的排排、列、层尺尺寸以对应按按大小、重量量等分类的物物料。存储模模式1.立体体仓库自动存存放和取出系系统(ASRS)也称称为立体仓库库,主要包括括高层货架、巷巷道堆垛机。鉴鉴于四向进叉叉式托盘的受受力及变形状状态,目前广广泛采用横梁梁挂片式货架架,根据物料料尺寸、重量量、堆垛机精精度参数、货货架精度参数数、消防
45、管道道及喷头的布布置等因素,立立体仓库高度度一般在12224m之之间。堆垛机机按取货状态态可分为单深深、双深、多多深及单、双双货位,按存存取机构可分分为货叉型、钩钩盘型、梳子子型,选型时时要考虑存储储品种数量、物物料状态等因因素,物料分分别为成品、辅辅料、原料托托盘、备件钢钢箱、成品烟烟箱。2.自自动存储货柜柜自动货柜采采用货盘存储储方式,托条条作为货盘的的支撑,等间间隔布置,通通过在货柜中中央上、下运运行的输送小小车钩盘机构构对货盘进行行存取作业,可可存放不同高高度的货物,充充分利用了垂垂直方向空间间。存取操作作可在本机进进行,也可通通过计算机管管理。自动货货柜主要适合合存储烟机备备件,存取
46、方方便快捷。33.平库存储储对于老厂房房受层高的限限制,可采用用普通货架平平库存储方式式。巷道中使使用普通叉车车作业,也可可以采用驶入入式货架存贮贮、AGV存存取作业。采采用人工叉车车存取作业,一一般需配置车车载RF或手手持式无线终终端,货位上上贴条码标签签,便于信息息管理和高效效作业。第二节 基本本工艺1.原料入库:一般为纸箱箱烟包和木夹夹板烟包,人人工叉车夹抱抱物料到入库库站台(托盘盘不落地,托托盘码分机自自动拆分单一一空托盘到入入口站台),通通过条码识别别合成托盘与与物料信息,经经外形检查保保证尺寸合格格,然后自动动输送到升降降台,由堆垛垛机叉取入库库。出入库输输送设备都布布置在堆垛机机原点端,采采用穿梭车(往往复或环形)可可替代大量的的输送机,使使系统更简洁洁。出库:需需考虑烟包与与托盘分离、拆拆夹板